重氮基化合物(Diazocompound)是一类由烷基与重氮基相连而形成的有机化合物，该化合物在反应中可能形成4种重要的中间体，如自由卡宾(Freecarbenes)、金属卡宾(Diazonium cations)及卡宾叶立德(Carbenoyl ylides) (见Fig.1)，通过这几种中间体，重氮化合物能够参与如C-H插入、环加成、Wolff重排、交叉偶联、叶立德重排等反应。从而在合成天然产物、药物、染料、日用化学品及高聚物的制备中有着广泛的应用。

Figure 1. 重氮化合物可能形成的中间体.

吲唑( Indazole )是一类有机杂环化合物，也称为1,2-二氮杂茚、苯并吡唑，作为吲哚与苯并咪唑的生物电子等排体，在医药行业有着重要的用途。目前已经证实吲唑类化合物具有抗肿瘤、镇痛、抗炎等的作用(见Fig. 2)。1,2,4-三氮唑是一种基本的有机化合物骨架，广泛存在于医药、农药、染料和橡胶助剂等工业(见Fig. 2)。

Figure 2. 含吲唑及1,2,4-三氮唑的药物分子

近日，美国南佛罗里达大学史晓东教授在美国化学会知名期刊《Organic Letter》上发表了一篇最新文章，以重氮化合物与重氮盐为原料筛选出温和条件选择性的合成了1,2,4-三氮唑类化合物和吲唑类化合物。

Figure 3. 史晓东教授最新论文.

首先，研究者以α-重氮羰基化合物(1a, 1.0 equiv.)和重氮盐(2b, 3.0 equiv)为原料，用以筛选合成吲唑的最佳反应条件，当反应温度为80℃、DMF为溶剂、氩气气氛保护下反应0.5h时，相比于其他溶剂DMF中反应得到最好的收率(entry 1, 78%)；同时，增大1a或较少2a的投料比例时发现产率出现降低，由此得到合成吲唑的最优反应条件。

接下来，筛选出最优的合成吲唑的反应条件后，研究者以1和2为原料在反应温度为80℃、DMF为溶剂、反应时间为0.5h下进行底物的扩展。实验发现重氮盐2分子中苯环含吸电子基团时可以顺利进行(3a-f)；而当α-重氮羰基甲酸酯1上有供电子时，应用方法也得到了化合物(3g-k); 同时，研究者也对底物1中的酯基进行探究(3n-u)，反应的产率有中等到良好的产率，显现出反应具有较好的适用性。

进一步，成功合成吲唑之后研究以重氮化合物和重氮盐为原料进行合成1,2,4-三氮唑。反应条件筛选后发现以α-重氮甲酸酯(1, 1.5 mmol, 1.5 equiv.)和重氮盐(2, 1.0 mmol 1.0 equiv)为原料，加入到腈( RCN, 10 mL )类溶剂中后，氩气气氛下室温反应48h后，反应可获得中等至良好的产率。以此反应条件进行了底物的扩展后，发现该反应条件在重氮盐中带有吸电子基团时拥有较好的用(4a - 4l)；当α-叠氮酯中带有亲电子基于吸电子基条件下，均可以较好的得到1,2,4-三氮唑类化合物(4s- 4x)；同时，研究中也发现加入亲核性的腈类溶剂时反应不能进行。

最后，为研究反应可能的反应历程，研究者设计了相应的实验结合高分辨质谱及红外光谱中羰基峰的改变，解释了室温条件下反应在腈为溶剂选择性生成1,2,4-三氮唑的动力；α-重氮甲酸叔丁酯为原料的反应中存在水解及羰基消去的过程，进而降低了产率。

Figure 4. Kinetic profile of diazenium intermediate.

总结，该研究以重氮化合物与重氮盐为原料筛选出两种反应体系用于制备吲唑和1,2,4-三氮唑，该反应过程无需金属催化等过程，在温和条件下实现中等至良好的产率，同时，方法对取代基还具有较好的耐受性，可用于制备不同取代的吲唑和1,2,4-三氮唑类化合物，具有一定的应用潜力。